Бактерии из казеозного некроза туберкулем (Corynebacterium и Staphylococcus) усиливают гранулемогенез in vitro и стимулируют образование микобактериальных биопленок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Одним из ключевых этапов патогенеза туберкулеза является гранулемогенез — образование специализированных клеточных структур, формирующихся в очагах инфекции вокруг Mycobacterium tuberculosis. Эти структуры представляют собой сложные многокомпонентные образования, обеспечивающие локализацию возбудителя и одновременно являющиеся нишей для его персистенции. Ранее было достоверно установлено, что важным фактором в индукции гранулемогенеза выступает микобактериальный корд-фактор, участвующий в межклеточных взаимодействиях и организации трехмерной структуры гранулемы. Однако влияние резидентной микробиоты на данный процесс, а также ее роль в формировании микобактериальных биопленок, до настоящего времени остаются изученными недостаточно полно. В данной работе исследовано влияние бактериальных лизатов Corynebacterium kefirresidentii и Staphylococcus epidermidis, выделенных из казеозного некроза туберкулем, на гранулемогенез in vitro с использованием перитонеальных макрофагов и спленоцитов мыши линии C57BL/6. Кроме того, изучено влияние C. kefirresidentii на рост и формирование биопленки вакцинным штамом M. bovis BCG. Показано, что C. kefirresidentii индуцирует образование быстрорастущей биопленки M. bovis BCG с характерной архитектурой в виде кордов и выраженным внеклеточным матриксом. Этот эффект сопровождался статистически значимым увеличением площади под кривой роста по сравнению с контролем (p < 0,0001). Эксперименты по совместному культивированию клинического штамма M. tuberculosis Beijing B0/W148 с лизатами бактерий выявили их слабую антимикобактериальную активность, но при этом продемонстрировали выраженный стимулирующий эффект на формирование гранулемоподобных структур в модели M. tuberculosis-индуцированного гранулемогенеза in vitro. Лизаты C. kefirresidentii и S. epidermidis существенно усиливали гранулемогенез, что проявлялось значимым увеличением количества и размеров клеточных агрегатов (p < 0,01), включая образование крупных скоплений более чем из 50 клеток. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о вероятной роли сателлитной патобиоты казеозного некроза туберкулезных очагов в модуляции ключевых механизмов патогенеза инфекции и указывают на ее потенциальный вклад в неблагоприятное течение туберкулеза легких.

Об авторах

Елизавета Андреевна Орлова

ФГБНУ Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека

Автор, ответственный за переписку.
Email: elizaveta.a.orlova@gmail.com

к.б.н., научный сотрудник лаборатории эпидемиологически и социально значимых инфекций

Россия, Иркутск

О. Б. Огарков

ФГБНУ Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека

Email: elizaveta.a.orlova@gmail.com

д.м.н., директор Института эпидемиологии и микробиологии

Россия, Иркутск

Я. Ш. Шварц

ФГБУ Новосибирский научно-исследовательский институт туберкулеза Минздрава России

Email: elizaveta.a.orlova@gmail.com

д.м.н., зам. директора по научной работе

Россия, Новосибирск

А. П. Лыков

ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук»

Email: elizaveta.a.orlova@gmail.com

д.м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории клеточных технологий Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии

Россия, Новосибирск

Е. К. Немкова

ФГБУ Новосибирский научно-исследовательский институт туберкулеза Минздрава России

Email: elizaveta.a.orlova@gmail.com

младший научный сотрудник отдела прикладных научных исследований

Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Огарков О.Б., Суздальницкий А.Е., Кондратов И.Г., Букин Ю.С., Орлова Е.А., Синьков В.В., Жданова С.Н., Белькова Н.Л., Рычкова Л.В., Колесникова Л.И. Выделение и полногеномное секвенирование липофильной анаэробной бактерии, представителя видового комплекса Corynebacterium tuberculostearicum, из туберкулезного очага // Acta Biomedica Scientifica. 2023. Т. 8, № 4. С. 12–19. [Ogarkov O.B., Suzdalnitsky A.E., Kondratov I.G., Bukin Yu.S., Orlova E.A., Sinkov V.V., Zhdanova S.N., Belkova N.L., Rychkova L.V., Kolesnikova L.I. Isolation and whole genome sequencing of a lipophilic anaerobic bacterium, a representative of the species complex Corynebacterium tuberculostearicum, from a tuberculosis focus. Acta Biomedica Scientifica, 2023, vol. 8, no. 4, pp. 12–19. (In Russ.)] doi: 10.29413/ABS.2023-8.4.2
  2. Орлова Е. А., Огарков О.Б., Колесникова Л.И. Гуморальный иммунитет к C. kefirresidentii и S. epidermidis — компонентам патобиоты туберкулезных очагов // Российский иммунологический журнал. 2025. Т. 28, № 3. С. 775–780. [Orlova E.A., Ogarkov O.B., Kolesnikova L.I. Humoral immune response to C. kefirresidentii and S. epidermidis as pathobiotic components of tuberculosis foci. Rossiyskiy Immunologicheskiy Zhurnal = Russian Journal of Immunology, vol. 28, no. 3, pp. 775–780. (In Russ.)] doi: 10.46235/1028-7221-17280-HIR
  3. Патент № 2702609 C1 Российская Федерация, МПК G09B 23/28, C12N 5/0786, C12N 5/077. Способ моделирования туберкулезной инфекции in vitro: № 2018129016; заявлено 2018.08.06; опубликовано 2019.10.08 / Белогородцев С.Н., Шварц Я.Ш., Краснов В.А. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Новосибирский научно-исследовательский институт туберкулеза» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «ННИИТ» Минздрава России). 8 с. [Patent No. 2702609 C1 Russian Federation, Int. Cl. G09B 23/28, C12N 5/0786, C12N 5/077. Method of modeling tuberculosis infection in vitro: No. 2018129016; application: 2018.08.06: date of publication 2019.10.08 / Belogorodtsev S.N., Shvarts Ya.Sh., Krasnov V.A. Proprietor: Federal State Budgetary Institution «Novosibirsk Scientific Research Institute of Tuberculosis» of the Ministry of Health of the Russian Federation (FGBU «NNIIT» Minzdravaa Rossii). 8 p.]
  4. Basaraba R.J., Ojha A.K. Mycobacterial biofilms: revisiting tuberculosis bacilli in extracellular necrotizing lesions. Microbiol. Spectr., 2017, vol. 5, no. 3: 10.1128/microbiolspec.tbtb2-0024-2016. doi: 10.1128/microbiolspec.tbtb2-0024-2016
  5. Hunter R.L., Olsen M., Jagannath C., Actor J.K. Trehalose 6,6'-dimycolate and lipid in the pathogenesis of caseating granulomas of tuberculosis in mice. Am. J. Pathol., 2006, vol. 168, no. 4, pp. 1249–1261. doi: 10.2353/ajpath.2006.050848
  6. Medina-Alarcón K.P., Tobias da Silva I.P., Ferin G.G., Pereira-da-Silva M.A., Marcos C.M., dos Santos M.B., Regasini L.O., Chorilli M., Mendes-Giannini M.J.S., Pavan F.R., Fusco-Almeida A.M. Mycobacterium tuberculosis and Paracoccidioides brasiliensis formation and treatment of mixed biofilm in vitro. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2021, vol. 11, no. 11: 681131. doi: 10.3389/fcimb.2021.681131
  7. Orme I.M., Robinson R.T., Cooper A.M. The balance between protective and pathogenic immune responses in the TB-infected lung. Nat. Immunol., 2015, vol. 16, no. 1, pp. 57–63. doi: 10.1038/ni.3048
  8. Ramakrishnan L. Revisiting the role of the granuloma in tuberculosis. Nat. Rev. Immunol., 2012, vol. 12, no. 5, pp. 352–366. doi: 10.1038/nri3211
  9. Sinkov V.V., Orlova E.A., Ogarkov O.B., Suzdalnitsky A.E., Kondratov I.G., Belkova N.L., Rychkova L.V., Kolesnikova L.I. The genome of Staphylococcus epidermidis isolated from caseous tuberculoma. Russ. J. Genet., 2024, vol. 60, no. 10, pp. 1451–1455. doi: 10.1134/S1022795424701011

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Орлова Е.А., Огарков О.Б., Шварц Я.Ш., Лыков А.П., Немкова Е.К., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).